(57)【要約】【課題】補強布に含有させる摩耗改質材が少量としつつ耐摩耗性を向上させる。【解決手段】伝動ベルト１０は、ベルト本体１１のプーリ接触面が補強布１３で被覆されている。補強布１３は、布本体のプーリ接触側表面に粒状の摩耗改質材を含む表面ゴム層が設けられていると共に、表面ゴム層に含まれる摩耗改質材の布本体の糸間への埋没を規制する埋没規制手段が構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト本体のプーリ接触面が補強布で被覆された伝動ベルトであって、
上記補強布は、布本体のプーリ接触側表面に粒状の摩耗改質材を含む表面ゴム層が設けられていると共に、該表面ゴム層に含まれる摩耗改質材の該布本体の糸間への埋没を規制する埋没規制手段が構成されている伝動ベルト。
【請求項２】
請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
上記埋没規制手段は、上記布本体と上記表面ゴム層との間に設けられた粒子埋没ブロック層で構成されている伝動ベルト。
【請求項３】
請求項２に記載された伝動ベルトにおいて、
上記粒子埋没ブロック層は、上記布本体を構成する糸間の間隙を封じるように該間隙に入り込んでいる伝動ベルト。
【請求項４】
請求項１に記載された伝動ベルトにおいて、
上記埋没規制手段は、上記摩耗改質材が上記布本体を構成する糸間の間隙を通過不能に構成されていることである伝動ベルト。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
上記摩耗改質材は、重量平均分子量が１００万以上の超高分子量ポリエチレン樹脂又はフッ素樹脂で構成されている伝動ベルト。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された伝動ベルトにおいて、
上記ベルト本体が歯付ベルト本体である伝動ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はベルト本体のプーリ接触面が補強布で被覆された伝動ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯付ベルトのプーリ接触面の耐摩耗性を向上させる技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、歯部側表面を被覆する補強布に摩耗改質材を含ませた歯付ベルトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５４７４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された歯付ベルトにおいて、耐摩耗性を向上させるためには、相当量の摩耗改質材を含有させる必要がある。そのため高価なポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂を摩耗改質材として用いたような場合、材料コストが非常に高額となってしまう。
【０００６】
本発明の課題は、補強布に含有させる摩耗改質材が少量としつつ耐摩耗性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ベルト本体のプーリ接触面が補強布で被覆された伝動ベルトであって、
上記補強布は、布本体のプーリ接触側表面に粒状の摩耗改質材を含む表面ゴム層が設けられていると共に、該表面ゴム層に含まれる摩耗改質材の該布本体の糸間への埋没を規制する埋没規制手段が構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、補強布に表面ゴム層に含まれる摩耗改質材の布本体の糸間への埋没を規制する埋没規制手段が構成されているので、布本体に埋没して耐摩耗性の向上に寄与しない摩耗改質材を少なくすることができ、結果として、補強布に含有させる摩耗改質材が少量であっても十分に耐摩耗性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】歯付ベルトの斜視図である。
【図２】実施形態１の補強布の断面図である。
【図３】実施形態１の補強布の変形例の断面図である。
【図４】実施形態２の補強布の断面図である。
【図５】ベルト走行試験機のプーリレイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
（実施形態１）
図１は実施形態１に係る歯付ベルト１０（伝動ベルト）を示す。この実施形態１に係る歯付ベルト１０は、例えば、自動車のＯＨＣ駆動用途、射出成形機用途などの一般産業用途等に用いられるものである。
【００１２】
実施形態１に係る歯付ベルト１０は、ベルト外形を構成するゴム製のエンドレスの歯付ベルト本体１１を有する。歯付ベルト本体１１は、ベルト外周側の横長平帯状の背ゴム部とベルト内周側に一定間隔をおいて設けられた複数の歯ゴム部とが一体になった構成を有する。歯付ベルト本体１１は、背ゴム部のベルト内周側に、ベルト長さ方向に延びると共にベルト幅方向にピッチを有する螺旋を形成するように心線１２が埋設されている。歯付ベルト本体１１は、歯ゴム部を有するベルト内周側表面、つまり、プーリ接触面が補強布１３で被覆されており、そして、ベルト内周側における補強布１３で被覆された背ゴム部が歯底部に及び補強布１３で被覆された歯ゴム部が歯部にそれぞれ構成されている。
【００１３】
歯付ベルト本体１１は、原料ゴムに配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物が加熱及び加圧されて架橋したゴム組成物で構成されている。
【００１４】
歯付ベルト本体１１を構成するゴム組成物の原料ゴムとしては、例えば、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）などのエチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。原料ゴムは、単一種で構成されていてもよく、また、複数種がブレンドされて構成されていてもよい。
【００１５】
配合剤としては、例えば、カーボンブラックやシリカや短繊維等の補強材、加工助剤、老化防止剤、加硫促進剤、架橋剤（例えば、硫黄、有機過酸化物）、可塑剤、充填材等が挙げられる。各配合剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。
【００１６】
心線１２は、糸本体に接着処理が施されたもので構成されている。
【００１７】
心線１２を構成する糸本体の繊維材料としては、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、金属繊維などの無機繊維；アラミド繊維、ポリエステル繊維、ＰＢＯ繊維、ナイロン繊維、ポリケトン繊維などの有機繊維等が挙げられる。糸本体は、単一種の繊維材料で形成されていてもよく、また、複数種の繊維材料で形成されていてもよい。
【００１８】
糸本体の構造としては、例えば、片撚り糸、諸撚り糸、ラング撚り糸、コアヤーンなどの撚り糸、組紐等が挙げられる。撚り糸の心線１２は、単一糸が螺旋を形成するように設けられていてもよく、また、Ｓ撚り糸及びＺ撚り糸の一対が二重螺旋を形成するように設けられていてもよい。
【００１９】
糸本体に施される接着処理は、例えば、糸本体をレゾルシン・ホルマリン・ラテックス水溶液（ＲＦＬ水溶液）に浸漬した後に加熱する処理、及び／又はゴム糊に浸漬した後に乾燥させる処理である。
【００２０】
図２は補強布１３を示す。
【００２１】
補強布１３は、布本体１４に接着処理が施されたもので構成されている。補強布１３の厚さは例えば０．６〜１．６ｍｍである。
【００２２】
補強布１３を構成する布本体１４の繊維材料としては、例えば、綿、麻などの天然繊維；６，６−ナイロンや４，６−ナイロンや６−ナイロン等のナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維などの化学繊維等が挙げられる。布本体１４は、単一種の繊維材料で形成されていてもよく、また、複数種の繊維材料で形成されていてもよい。
【００２３】
布本体１４の構造としては、例えば、平織り、綾織り、朱子織などの織布、編物、不織布等が挙げられる。布本体１４は、織布では経糸及び緯糸の糸密度が例えば５０〜２００本／５ｃｍである。
【００２４】
織布又は編物の布本体１４を構成する糸は、紡績糸或いはフィラメント糸であって、太さが例えば４４〜９４０ｄｔｅｘである。織布の布本体１４を構成する糸は、経糸及び緯糸が同一であってもよく、また、異なっていてもよい。織布の布本体１４は、経糸及び緯糸のうち一方がベルト長さ方向に及び他方がベルト幅方向になるように用いられた場合、良好な歯部形成性を得るべくベルト長さ方向に伸性を有することが望ましいという観点から、ベルト長さ方向の糸が例えばスパンデックス糸の周りにナイロン糸が巻き付けられたウーリー加工糸で構成されていることが好ましい。
【００２５】
布本体１４に施される接着処理は、例えば、布本体１４を接着剤に浸漬した後に加熱する処理、接着剤に浸漬した後に乾燥させる処理、及び表面に接着剤をコートした後に乾燥させる処理である。
【００２６】
補強布１３は、上記接着処理により、布本体１４を構成する糸表面を被覆するようにＲＦＬ層及び含浸ゴム層が設けられ、また、布本体１４の歯付ベルト本体１１側表面を被覆するように接着ゴム層１５が設けられていると共に、布本体１４のプーリ接触側表面を被覆するように下地ゴム層１６（粒子埋没ブロック層）及び表面ゴム層１７が設けられている。なお、下地ゴム層１６は、図３に示すように、布本体１４を構成する糸間の間隙を封じるようにその間隙に入り込んでいてもよい。
【００２７】
ＲＦＬ層は、ＲＦの樹脂成分とＬによるゴム成分との混合物で構成されている。
【００２８】
Ｌとしては、例えば、ビニルピリジンラテックス（ＶＰ）、スチレンブタジエンゴムラテックス（ＳＢＲ）、クロロプレンゴムラテックス（ＣＲ）、ニトリルブタジエンゴムラテックス（ＮＢＲ）、水素添加アクリロニトリルブタジエンメタクリル酸三元共重合体（Ｘ−ＮＢＲ）ラテックス、クロロスルホン化ポリエチレンゴムラテックス（ＣＳＭ）、２，３−ジクロロブタジエン重合体ラテックス（２，３−ＤＣＢ）等が挙げられる。Ｌは、単一種で構成されていてもよく、また、複数種がブレンドされて構成されていてもよい。
【００２９】
含浸ゴム層、接着ゴム層１５、下地ゴム層１６、及び表面ゴム層１７は、いずれも原料ゴムに配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物が架橋したゴム組成物で構成されている。
【００３０】
これらの原料ゴムとしては、例えば、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）などのエチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。原料ゴムは、単一種で構成されていてもよく、また、複数種がブレンドされて構成されていてもよい。
【００３１】
配合剤としては、例えば、カーボンブラックやシリカや短繊維等の補強材、加工助剤、老化防止剤、加硫促進剤、架橋剤（例えば、硫黄、有機過酸化物）、可塑剤、充填材等が挙げられる。各配合剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。
【００３２】
表面ゴム層１７を構成するゴム組成物には粒状の摩耗改質材１８が含まれており、摩耗改質材１８は架橋した表面ゴム層１７に固定化されて脱落が規制されている。一方、下地ゴム層１６を構成するゴム組成物には表面ゴム層１７に含まれる摩耗改質材１８が含まれていない。
【００３３】
摩耗改質材１８の材質としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＥ）樹脂、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー（ＰＦＡ）樹脂、エチレン・テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）樹脂などのフッ素樹脂、重量平均分子量１００万以上の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロ（アルキル−ビニールエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等が挙げられる。摩耗改質材１８は、これらのうち、耐摩耗性の観点から、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び分子量１００万以上の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）であることが好ましい。摩耗改質材１８は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種がブレンドされて構成されていてもよい。
【００３４】
摩耗改質材１８の粒子径は、適当な耐摩耗性発現の観点から、１〜５００μｍであることが好ましい。また、摩耗改質材１８は、摩耗改質材１８の布本体１４の糸間への埋没を規制する観点から、布本体１４を構成する糸間の間隙を通過不能であることが好ましい。具体的には、このことは、粒子径の摩耗改質材１８が理論的に算出される布本体１４を構成する糸間の間隙を通過不能であることを意味する。ここで、粒子径とは、ふるい分け法によって測定した試験用ふるいの目開きで表したもの、沈降法によるストークス相当径で表したもの、及び光散乱法による球相当径、並びに電気抵抗試験方法による球相当値で表したもののいずれかである。
【００３５】
摩耗改質材１８の含有量は、低材料コスト化及び適当な耐摩耗性発現の観点から、原料ゴム１００質量部に対して２０〜１００質量部であることが好ましく、３０〜９０質量部であることがより好ましく、４０〜８０質量部であることがさらに好ましい。
【００３６】
この実施形態１に係る歯付ベルト１０によれば、布本体１４と表面ゴム層１７との間に下地ゴム層１６が設けられ、そして、それによって補強布１３に表面ゴム層１７に含まれる摩耗改質材１８の布本体１４の糸間への埋没を規制しているので、布本体１４に埋没して耐摩耗性の向上に寄与しない摩耗改質材１８を少なくすることができ、結果として、補強布１３に含有させる摩耗改質材１８が少量であっても十分に耐摩耗性を向上させることができる。
【００３７】
実施形態１に係る歯付ベルト１０の製造方法について説明する。
【００３８】
＜ベルト材料準備工程＞
−未架橋ゴムシート−
ニーダー、バンバリーミキサー等の混練機で混練しながら原料ゴムに各配合剤を配合して、得られた未架橋ゴム組成物をカレンダー成形等によってシート状に成形して未架橋ゴムシートを作製準備する。
【００３９】
−心線−
糸本体をＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する接着処理及び／又はゴム糊に浸漬して乾燥させる接着処理を行って心線１２を作製準備する。
【００４０】
−補強布−
布本体１４をＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱する接着処理、ゴム糊に浸漬した後に乾燥させる接着処理、及び表面に高粘度のゴム糊をコートした後に乾燥させる接着処理を行って補強布１３を作製準備する。
【００４１】
具体的には、まず、布本体１４をＲＦＬ水溶液に浸漬してロールで絞った後に加熱炉で加熱する。このとき、布本体１４を構成する糸表面を被覆するようにＲＦＬ層が付着する。なお、この処理を複数回繰り返してもよい。
【００４２】
ＲＦＬ水溶液は、例えば、Ｒ／Ｆ質量比が１／０．８〜１／２、ＲＦ／Ｌ質量比が１／５〜１／２０、及び固形分濃度が５〜２０質量％である。布本体１４のＲＦＬ水溶液への浸漬時間は例えば１〜２０秒である。布本体１４の加熱炉内での加熱温度は例えば１４０〜１８０℃及び加熱時間は例えば３〜５分である。ＲＦＬ層の付着量（目付）は布本体１４の質量に対して例えば５〜４０質量％である。
【００４３】
次に、布本体１４を含振ゴム用のゴム糊に浸漬してロールで絞った後に乾燥炉で乾燥させる。このとき、布本体１４を構成する糸表面を被覆するように含浸ゴム層が付着する。なお、この処理を複数回繰り返してもよい。
【００４４】
ゴム糊は、未架橋ゴム組成物を例えばトルエンやメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の溶剤に溶解させたものであり、固形分濃度が例えば５〜２０質量％である。布本体１４のゴム糊への浸漬時間は例えば１〜２０秒である。布本体１４の乾燥炉内での加熱温度は例えば６０〜１２０℃及び加熱時間は例えば３〜１０分である。含浸ゴム層の付着量（目付）は例えば５０〜２００ｇ／ｍ２である。
【００４５】
なお、上記ＲＦＬ処理及び上記ゴム糊処理は、両方行ってもよく、また逆に、両方行わなくてもよく、さらに、いずれか一方だけを行ってもよい。
【００４６】
次いで、布本体１４の歯付ベルト本体１１側表面にナイフコーター等により接着ゴム用のゴム糊を塗布した後に乾燥炉で乾燥させる。このとき、布本体１４の歯付ベルト本体１１側表面を被覆するように接着ゴム層１５が付着する。
【００４７】
ゴム糊は、未架橋ゴム組成物を例えばトルエンやメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の溶剤に溶解させたものであり、固形分濃度が例えば２０〜４５質量％である。布本体１４の乾燥炉内での加熱温度は例えば６０〜１２０℃及び加熱時間は例えば３〜１０分である。接着ゴム層１５は、付着量（目付）が例えば６０〜２４０ｇ／ｍ２である。
【００４８】
続いて、布本体１４のプーリ接触側表面にナイフコーター等により下地ゴム用のゴム糊を塗布した後に乾燥炉で乾燥させる。このとき、布本体１４の歯付ベルト本体１１側表面を被覆するように下地ゴム層１６が付着する。
【００４９】
ゴム糊は、摩耗改質材１８を含有しない未架橋ゴム組成物を例えばトルエンやメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の溶剤に溶解させたものであり、固形分濃度が例えば２０〜４５質量％である。布本体１４の乾燥炉内での加熱温度は例えば６０〜１２０℃及び加熱時間は例えば３〜１０分である。下地ゴム層１６は、付着量（目付）が例えば３０〜１６０ｇ／ｍ２である。
【００５０】
そして、布本体１４のプーリ接触側表面の下地ゴム層１６の上にナイフコーター等によりさらに表面ゴム用のゴム糊を塗布した後に乾燥炉で乾燥させる。このとき、布本体１４の歯付ベルト本体１１側表面を被覆するように表面ゴム層１７が付着する。
【００５１】
ゴム糊は、摩耗改質材１８を含有する未架橋ゴム組成物を例えばトルエンやメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の溶剤に溶解させたものであり、固形分濃度が例えば２０〜４５質量％である。布本体１４の乾燥炉内での加熱温度は例えば６０〜１２０℃及び加熱時間は例えば３〜１０分である。表面ゴム層１７は、付着量（目付）が例えば１６０〜５００ｇ／ｍ２である。また、この処理を２〜３回繰り返すことによって狙いの付着量にしてもよい
なお、布本体１４をＲＦＬ水溶液に浸漬して加熱する処理の前に、布本体１４をエポキシ樹脂溶液或いはイソシアネート樹脂溶液に浸漬して加熱する処理を施してもよい。
【００５２】
＜ベルト成形工程＞
補強布１３を表面ゴム層１７が内側となるように筒状に形成し、その筒状の補強布１３を金型表面に歯部形成溝を有する円筒状金型に被せ、その上に心線１２を螺旋状に巻き付け、さらにその上に未架橋ゴムシートを所定回数巻き付ける。
【００５３】
続いて、上記ベルト材料をセットした円筒状金型を加硫釜に入れ、所定時間、加熱及び加圧する。このとき、未架橋ゴムが流動して歯付ベルト本体１１を構成し、また、心線１２及び補強布１３が歯付ベルト本体１１に接着し、そして、全体としてゴムが架橋して円筒状のスラブが形成される。ここで、加熱温度は例えば１５０〜２００℃、加熱圧力は例えば５〜２０ＭＰａ、及び加工時間は例えば１０〜３０分である。
【００５４】
そして、加硫釜から円筒状金型を取り出してスラブを取り外し、その背面を研磨して厚さを均等にした後、所定幅に輪切りすることにより歯付ベルト１０が得られる。
【００５５】
（実施形態２）
実施形態２に係る歯付ベルト１０は外観構成が実施形態１と同一であるので、実施形態２に係る歯付ベルト１０について図１に基づいて説明する。この実施形態２に係る歯付ベルト１０も、例えば、自動車のＯＨＣ駆動用途、射出成形機用途などの一般産業用途等に用いられるものである。
【００５６】
図４は補強布１３を示す。
【００５７】
実施形態２に係る歯付ベルト１０では、補強布１３は、布本体１４に接着処理が施されたもので構成されている。補強布１３の厚さは例えば０．６〜１．６ｍｍである。
【００５８】
補強布１３を構成する布本体１４の繊維材料としては、例えば、綿、麻などの天然繊維；６，６−ナイロンや４，６−ナイロンや６−ナイロン等のナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維等の化学繊維等が挙げられる。布本体１４は、単一種の繊維材料で形成されていてもよく、また、複数種の繊維材料で形成されていてもよい。
【００５９】
布本体１４の構造としては、例えば、平織り、綾織り、朱子織などの織布、編物、不織布等が挙げられる。布本体１４は、織布では経糸及び緯糸の糸密度が例えば５０〜２００本／５ｃｍであり、糸間の間隙の内径が例えば５〜１００μｍである。
【００６０】
織布又は編物の布本体１４を構成する糸は、太さが例えば４４〜９４０ｄｔｅｘである。織布の布本体１４を構成する糸は、経糸及び緯糸が同一であってもよく、また、異なっていてもよい。織布の布本体１４は、経糸及び緯糸のうち一方がベルト長さ方向に及び他方がベルト幅方向になるように用いられた場合、良好な歯部形成性を得るべくベルト長さ方向に伸性を有することが望ましいという観点から、ベルト長さ方向の糸が例えばウーリー加工糸やスパンデックス糸の周りにナイロン糸が巻き付けられたカバーリング糸で構成されていることが好ましい。
【００６１】
布本体１４に施される接着処理は、例えば、布本体１４を接着剤に浸漬した後に加熱する処理、接着剤に浸漬した後に乾燥させる処理、及び表面に接着剤をコートした後に乾燥させる処理である。
【００６２】
補強布１３は、上記接着処理により、布本体１４を構成する糸表面を被覆するようにＲＦＬ層若しくは含浸ゴム層、又はそれらの両方が設けられており、また、布本体１４の歯付ベルト本体１１側表面を被覆するように接着ゴム層１５が設けられていると共に、プーリ接触側表面を被覆するように表面ゴム層１７が設けられている。
【００６３】
ＲＦＬ層は、ＲＦの樹脂成分とＬによるゴム成分との混合物で構成されている。
【００６４】
Ｌとしては、例えば、ビニルピリジンラテックス（ＶＰ）、スチレンブタジエンゴムラテックス（ＳＢＲ）、クロロプレンゴムラテックス（ＣＲ）、ニトリルブタジエンゴムラテックス（ＮＢＲ）、水素添加アクリロニトリルブタジエンメタクリル酸三元共重合体（Ｘ−ＮＢＲ）ラテックス、クロロスルホン化ポリエチレンゴムラテックス（ＣＳＭ）、２，３−ジクロロブタジエン重合体ラテックス（２，３−ＤＣＢ）等が挙げられる。Ｌは、単一種で構成されていてもよく、また、複数種がブレンドされて構成されていてもよい。
【００６５】
含浸ゴム層、接着ゴム層１５、及び表面ゴム層１７は、いずれも原料ゴムに配合剤が配合されて混練された未架橋ゴム組成物が架橋したゴム組成物で構成されている。
【００６６】
これらの原料ゴムとしては、例えば、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）やエチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）などのエチレン−α−オレフィンエラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、水素添加アクリロニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。原料ゴムは、単一種で構成されていてもよく、また、複数種がブレンドされて構成されていてもよい。
【００６７】
配合剤としては、例えば、カーボンブラックやシリカや短繊維等の補強材、加工助剤、老化防止剤、加硫促進剤、架橋剤（例えば、硫黄、有機過酸化物）、可塑剤、充填材等が挙げられる。各配合剤は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種で構成されていてもよい。
【００６８】
表面ゴム層１７を構成するゴム組成物には粒状の摩耗改質材１８が含まれており、摩耗改質材１８は架橋した表面ゴム層１７に固定化されて脱落が規制されている。
【００６９】
摩耗改質材１８の材質としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＥ）樹脂、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー（ＰＦＡ）樹脂、エチレン・テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）樹脂などのフッ素樹脂、重量平均分子量１００万以上の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロ（アルキル−ビニールエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等が挙げられる。摩耗改質材１８は、これらのうち、耐摩耗性の観点から、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び重量平均分子量１００万以上の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）であることが好ましい。摩耗改質材１８は、単一種で構成されていてもよく、また、複数種がブレンドされて構成されていてもよい。
【００７０】
摩耗改質材１８の粒子径は、摩耗改質材１８が布本体１４を構成する糸間の間隙を通過不能な大きさであり、８０〜５００μｍであることが好ましく、１００〜３５０μｍであることがより好ましい。
【００７１】
摩耗改質材１８の含有量は、低材料コスト化及び適当な耐摩耗性発現の観点から、原料ゴム１００質量部に対して２０〜１００質量部であることが好ましく、３０〜９０質量部であることがより好ましく、４０〜８０質量部であることがさらに好ましい。
【００７２】
この実施形態２に係る歯付ベルト１０によれば、摩耗改質材１８が布本体１４を構成する糸間の間隙を通過不能であり、そして、それによって補強布１３に表面ゴム層１７に含まれる摩耗改質材１８の布本体１４の糸間への埋没を規制しているので、布本体１４に埋没して耐摩耗性の向上に寄与しない摩耗改質材１８を少なくすることができ、結果として、補強布１３に含有させる摩耗改質材１８が少量であっても十分に耐摩耗性を向上させることができる。
【００７３】
実施形態２に係る歯付ベルト１０の製造方法について説明する。
【００７４】
ベルト材料準備工程では、補強布１３の準備において、まず、布本体１４をＲＦＬ水溶液に浸漬してロールで絞った後に加熱炉で加熱する。このとき、布本体１４を構成する糸表面を被覆するようにＲＦＬ層が付着する。なお、この処理を複数回繰り返してもよい。
【００７５】
ＲＦＬ水溶液は、例えば、Ｒ／Ｆ質量比が１／０．８〜１／２、ＲＦ／Ｌ質量比が１／５〜１／２０、及び固形分濃度が５〜２５質量％である。布本体１４のＲＦＬ水溶液への浸漬時間は例えば１〜２０秒である。布本体１４の加熱炉内での加熱温度は例えば１４０〜１８０℃及び加熱時間は例えば３〜５分である。ＲＦＬ層の付着量（目付）は布本体１４の質量に対して例えば５〜４０質量％である。
【００７６】
次に、布本体１４を含浸ゴム用のゴム糊に浸漬してロールで絞った後に乾燥炉で乾燥させる。このとき、布本体１４を構成する糸表面を被覆するように含浸ゴム層が付着する。なお、この処理を複数回繰り返してもよい。
【００７７】
ゴム糊は、未架橋ゴム組成物を例えばトルエンやメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の溶剤に溶解させたものであり、固形分濃度が例えば５〜２０質量％である。布本体１４のゴム糊への浸漬時間は例えば１〜２０秒である。布本体１４の乾燥炉内での加熱温度は例えば６０〜１２０℃及び加熱時間は例えば３〜１０分である。含浸ゴム層の付着量（目付）は例えば５０〜２００ｇ／ｍ２である。
【００７８】
なお、上記ＲＦＬ処理及び上記ゴム糊処理は、両方行ってもよく、また逆に、両方行わなくてもよく、さらに、いずれか一方だけを行ってもよい。
【００７９】
次いで、布本体１４の歯付ベルト本体１１側表面にナイフコーター等により接着ゴム用のゴム糊を塗布した後に乾燥炉で乾燥させる。このとき、布本体１４の歯付ベルト本体１１側表面を被覆するように接着ゴム層１５が付着する。
【００８０】
ゴム糊は、未架橋ゴム組成物を例えばトルエンやメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の溶剤に溶解させたものであり、固形分濃度が例えば２０〜４５質量％である。布本体１４の乾燥炉内での加熱温度は例えば６０〜１２０℃及び加熱時間は例えば３〜１０分である。接着ゴム層１５は、付着量（目付）が例えば３０〜１６０ｇ／ｍ２である。
【００８１】
続いて、布本体１４のプーリ接触側表面上にナイフコーター等により表面ゴム用のゴム糊を塗布した後に乾燥炉で乾燥させる。このとき、布本体１４の歯付ベルト本体１１側表面を被覆するように表面ゴム層１７が付着する。但し、表面ゴム層１７に含まれる摩耗改質材１８は、布本体１４を構成する糸間の間隙を通過不能であるので、布本体１４の糸間への埋没が規制される。
【００８２】
ゴム糊は、摩耗改質材１８を含有する未架橋ゴム組成物を例えばトルエンやメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の溶剤に溶解させたものであり、固形分濃度が２０〜４５質量％である。布本体１４の乾燥炉内での加熱温度は例えば６０〜１２０℃及び加熱時間は例えば３〜１０分である。表面ゴム層１７は、付着量（目付）が例えば１６０〜５００ｇ／ｍ２である。
【００８３】
そして、ベルト成形工程では、ベルト材料をセットした円筒状金型を加硫釜に入れ、所定時間、加熱及び加圧する。このとき、表面ゴム層１７が布本体１４を構成する糸間の間隙に流入した場合でも、摩耗改質材１８は、布本体１４を構成する糸間の間隙を通過不能であるので、布本体１４の糸間への埋没が規制される。
【００８４】
その他の構成は実施形態１と同一である。
【００８５】
（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、ベルト本体が歯付ベルト本体１１である歯付ベルト１０としたが、特にこれに限定されるものではなく、ベルト本体のプーリ接触面が補強布１３で被覆された伝動ベルトであれば、Ｖベルトや平ベルトであってもよい。
【００８６】
上記実施形態１及び２では、接着ゴム層１５、下地ゴム層１６、及び表面ゴム層１７の形成を接着処理により行う構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、カレンダー加工、ラッピング加工、或いはラミネート加工によりゴムシートを積層することによって行う構成であってもよい。
【００８７】
上記実施形態１では、下地ゴム層１６により粒子埋没ブロック層を構成したが、特にこれに限定されるものではなく、布本体１４を構成する糸間の間隙を封じるように間隙に一部又は全部が入り込んだゴム層或いはＲＦＬ層により粒子埋没ブロック層を構成してもよい。
【実施例】
【００８８】
（試験評価１）
＜歯付ベルト＞
以下の実施例１及び２並びに比較例１及び２の歯付ベルトを作製した。それぞれの構成については表１にも示す。
【００８９】
【表１】
2010255739.tif 000003
【００９０】
−実施例１−
糸径が０．１６μｍである２３５ｄｔｅｘの６，６ナイロン繊維の糸を経糸、及び糸径が０．２３μｍである４７０ｄｔｅｘの６，６ナイロン繊維の糸を用いたウーリー加工糸を緯糸とし、経糸の密度が１７４本／５ｃｍ及び緯糸の密度が１３２本／５ｃｍである２／２綾織りの織布を布本体として準備した（表２参照）。この布本体では、経糸間の間隔が理論上５３μｍ及び緯糸間の間隔が理論上８μｍである。従って、一対の経糸及び一対の緯糸で形成される間隙は５３μｍ×８μｍのスリット状である。
【００９１】
【表２】
2010255739.tif 000004
【００９２】
また、表面ゴム用のゴム糊として、クロロプレンゴム（昭和電工社製、商品名：ショウプレンＧＲＴ）を原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対して、カーボンブラックＦＥＦ（東海カーボン社製、商品名：シーストＳＯ）２０質量部、シリカ（トクヤマ社製  商品名：トクシールＧＵ）１５質量部、ステアリン酸（ニチユ社製、商品名：ビーズステアリン酸つばき）１．５質量部、老化防止剤（川口化学工業社製、商品名：アンテージＮＢＣ−Ｆ）５質量部、酸化亜鉛（堺化学工業社製、商品名：酸化亜鉛２種）６質量部、酸化マグネシウム（神島化学工業社製、商品名：スターマグＨ）８質量部、加硫促進剤（三新化学工業社製、商品名：サンセラーＤＭ−Ｇ）３質量部、及び超高分子量ポリエチレン粒子（三井化学社製、商品名：ミペロンＸＭ２２０、平均粒子径３５μｍ、重量平均分子量２００万）５０質量部を配合して混練した未架橋ゴム組成物を、固形分濃度が３０質量％となるようにトルエンに溶解させたものを準備した。
【００９３】
さらに、ＲＦＬ水溶液、各々、クロロプレンゴムを原料ゴムとした含浸ゴム用のゴム糊、接着ゴム用のゴム糊、及び超高分子量ポリエチレン粒子等の摩耗改質材を含まない下地ゴム用のゴム糊を準備した。
【００９４】
そして、布本体をＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱し、次に、布本体を含振ゴム用のゴム糊に浸漬した後に乾燥させ、次いで、布本体の歯付ベルト本体側表面に接着ゴム用のゴム糊を塗布した後に乾燥させ、続いて、布本体のプーリ接触側表面に下地ゴム用のゴム糊を塗布した後に乾燥させ、そして、布本体のプーリ接触側表面の下地ゴム層の上にさらに表面ゴム用のゴム糊を塗布した後に乾燥させて補強布を調製した。表面ゴム層の付着量は２２４ｇ／ｍ２であった。
【００９５】
また、クロロプレンゴムを原料ゴムとした歯付ベルト本体形成用の未架橋ゴムシート及びガラス繊維の心線を調製した。
【００９６】
以上の未架橋ゴムシート、心線、及び補強布を用いて上記実施形態と同様にして歯付ベルトを作製し、これを実施例１とした。
【００９７】
なお、実施例１の歯付ベルトは、ベルト周長が８４０ｍｍ、及びベルト厚さが４．８９ｍｍであり、歯部の歯形が円弧歯形、歯数が１０５、歯幅が１９ｍｍ、歯高さが２．８９ｍｍ、及び配設ピッチが８ｍｍであった。
【００９８】
−実施例２−
表面ゴム用のゴム糊として、超高分子量ポリエチレン粒子の代わりにＰＴＦＥ粒子（ＡＧＣ社製、商品名：ルブリカントＬ１７３Ｊ、平均粒子径７μｍ）を原料ゴム１００質量部に対して５０質量部配合したものを用いたことを除いて実施例１と同様に歯付ベルトを作製し、これを実施例２とした。
【００９９】
−比較例１−
表面ゴム用のゴム糊として、超高分子量ポリエチレン粒子を配合していないものを用いたことを除いて実施例１と同様に歯付ベルトを作製し、これを比較例１とした。
【０１００】
−比較例２−
下地ゴム用のゴム糊による接着処理を施さず、補強布に下地ゴム層を設けていないことを除いて実施例２と同一構成歯付ベルトを作製し、これを比較例２とした。
【０１０１】
＜試験評価方法＞
図５は負荷耐久試験用のベルト走行試験機５０のプーリレイアウトを示す。
【０１０２】
このベルト走行試験機５０は、正面視において、大径の歯数が４２の従動歯付プーリ５１と、その右側方に設けられた小径の歯数が２１の駆動歯付プーリ５２と、それらの中間であって従動歯付プーリ５１のやや右斜め下方に設けられたプーリ径５２ｍｍのアイドラ平プーリ５３とを備え、また、従動歯付プーリ５１及び駆動歯付プーリ５２が、それらに掛け渡した歯付ベルト１０が水平となるように位置付けられている。また、駆動歯付プーリ５２は、歯付ベルト１０に対してデッドウエイトを負荷できるように側方に可動に設けられている。
【０１０３】
実施例１及び２並びに比較例１及び２のそれぞれについて、従動歯付プーリ５１及び駆動歯付プーリ５２に歯部を噛合させると共にアイドラ平プーリ５３がベルト背面に当接するように巻き掛けた後、従動歯付プーリ５１に２９．４Ｎｍの負荷トルクを負荷し且つ２１６Ｎのベルト張力が負荷されるように駆動歯付プーリ５２にデッドウェイトを負荷し、雰囲気温度１００℃の下で駆動歯付プーリ５２を６０００ｒｐｍの回転数で時計回りに回転させてベルト走行させた。そして、補強布の摩耗による歯欠け破損が生じるまでの走行時間を測定し、比較例１の走行時間を１００とし、それぞれの走行時間の相対値を算出した。
【０１０４】
＜試験評価結果＞
表１に試験結果を示す。
【０１０５】
表１に示すように、補強布の摩耗による破損が生じるまでの走行時間は、比較例１を１００として、実施例１が１４５、実施例２が１４４、及び比較例２が１２４であった。
【０１０６】
実施例１及び２は、比較例１に対して、著しく耐摩耗性が高いことが分かる。
【０１０７】
また、実施例２と比較例２とではＰＴＦＥ粒子の配合量を同一としているが、前者の方が耐摩耗性の高いことが分かる。これは、比較例２では、ＰＴＦＥ粒子がプーリ接触面よりも補強布の布本体の内部に多く存在してしまい、ＰＴＦＥ粒子による耐摩耗性改質効果が少ないためであると考えられる。一方、実施例２では、下地ゴム層の存在によりＰＴＦＥ粒子がプーリ接触面に効率よく存在し、それによって耐摩耗性効果が十分に発揮されたものと考えられる。
【０１０８】
（試験評価２）
＜歯付ベルト＞
以下の実施例３並びに比較例３及び４の歯付ベルトを作製した。それぞれの構成については表３にも示す。
【０１０９】
【表３】
2010255739.tif 000005
【０１１０】
−実施例３−
実施例１で用いたのと同一の織布を布本体として準備した。この布本体では、経糸間の間隔が理論上５３μｍ及び緯糸間の間隔が理論上８μｍである。従って、一対の経糸及び一対の緯糸で形成される間隙は５３μｍ×８μｍのスリット状である。
【０１１１】
また、表面ゴム用のゴム糊として、クロロプレンゴム（昭和電工社製、商品名：ショウプレンＧＲＴ）を原料ゴムとして、この原料ゴム１００質量部に対して、カーボンブラックＦＥＦ（東海カーボン社製、商品名：シーストＳＯ）２０質量部、シリカ（トクヤマ社製  商品名：トクシールＧＵ）１５質量部、ステアリン酸（ニチユ社製、商品名：ビーズステアリン酸つばき）１．５質量部、老化防止剤（川口化学工業社製、商品名：アンテージＮＢＣ−Ｆ）５質量部、酸化亜鉛（堺化学工業社製、商品名：酸化亜鉛２種）６質量部、酸化マグネシウム（神島化学工業社製、商品名：スターマグＨ）８質量部、加硫促進剤（三新化学工業社製、商品名：サンセラーＤＭ−Ｇ）３質量部、及び超高分子量ポリエチレン粒子（三井化学社製、商品名：ハイゼックスミリオン２４０Ｓ、平均粒子径１２０μｍ、重量平均分子量２００万）５０質量部を配合して混練した未架橋ゴム組成物を、固形分濃度が３０質量％となるようにトルエンに溶解させたものを準備した。
【０１１２】
さらに、ＲＦＬ水溶液、各々、クロロプレンゴムを原料ゴムとした含浸ゴム用のゴム糊、及び接着ゴム用のゴム糊を準備した。
【０１１３】
そして、布本体をＲＦＬ水溶液に浸漬した後に加熱し、次に、布本体を含振ゴム用のゴム糊に浸漬した後に乾燥させ、次いで、布本体の歯付ベルト本体側表面に接着ゴム用のゴム糊を塗布した後に乾燥させ、そして、布本体のプーリ接触側表面上に表面ゴム用のゴム糊を塗布した後に乾燥させて補強布を調製した。表面ゴム層の付着量は１１２ｇ／ｍ２であった。
【０１１４】
また、クロロプレンゴムを原料ゴムとした歯付ベルト本体形成用の未架橋ゴムシート及びガラス繊維の心線を調製した。
【０１１５】
以上の未架橋ゴムシート、心線、及び補強布を用いて上記実施形態と同様にして歯付ベルトを作製し、これを実施例３とした。
【０１１６】
なお、実施例３の歯付ベルトは、ベルト周長が８４０ｍｍ、及びベルト厚さが４．８９ｍｍであり、歯部の歯形が円弧歯形、歯数が１０５、歯幅が１９ｍｍ、歯高さが２．８９ｍｍ、及び配設ピッチが８ｍｍであった。
【０１１７】
−比較例３−
表面ゴム用のゴム糊として、超高分子量ポリエチレン粒子を配合していないものを用いたことを除いて実施例３と同様に歯付ベルトを作製し、これを比較例３とした。
【０１１８】
−比較例４−
表面ゴム用のゴム糊として、超高分子量ポリエチレン粒子の代わりにＰＴＦＥ粒子（ＡＧＣ社製、商品名：ルブリカントＬ１７３Ｊ、平均粒子径７μｍ）を原料ゴム１００質量部に対して５０質量部配合したものを用いたことを除いて実施例３と同様に歯付ベルトを作製し、これを比較例４とした。
【０１１９】
＜試験評価方法＞
実施例３並びに比較例３及び４のそれぞれについて、上記試験評価１と同様のベルト走行試験を行い、そして、補強布の摩耗による歯欠け破損が生じるまでの走行時間を測定し、比較例３の走行時間を１００とし、それぞれの走行時間の相対値を算出した。
【０１２０】
＜試験評価結果＞
表３に試験結果を示す。
【０１２１】
表３に示すように、補強布の摩耗による破損が生じるまでの走行時間は、比較例３を１００として、実施例３が１５１及び比較例４が１０８であった。
【０１２２】
実施例３は、比較例３に対して、著しく耐摩耗性が高いことが分かる。
【０１２３】
また、実施例３と比較例４とでは摩耗改質材の配合量を同一としているが、前者の方が耐摩耗性の高いことが分かる。これは、比較例４では、ＰＴＦＥ粒子の平均粒子径が７μｍと非常に小さく、そのためにＰＴＦＥ粒子が布本体を構成する糸間の間隙を通過可能あって、プーリ接触面よりも補強布の布本体の内部に多く存在してしまい、ＰＴＦＥ粒子による耐摩耗性改質効果が少ないためであると考えられる。一方、実施例３では、超高分子量ポリエチレン粒子の平均粒子径が１２０μｍと非常に大きく、そのために超高分子量ポリエチレン粒子が布本体を構成する糸間の間隙を通過不能あって、超高分子量ポリエチレン粒子がプーリ接触面に効率よく存在し、それによって耐摩耗性効果が十分に発揮されたものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明はベルト本体のプーリ接触面が補強布で被覆された伝動ベルトについて有用である。
【符号の説明】
【０１２５】
１０  歯付ベルト
１１  歯付ベルト本体
１２  心線
１３  補強布
１４  布本体
１５  接着ゴム層
１６  下地ゴム層
１７  表面ゴム層
１８  摩耗改質材
５０  ベルト走行試験機
５１  従動歯付プーリ
５２  駆動歯付プーリ
５３  アイドラ平プーリ
【図１】
2010255739.tif 000006
【図２】
2010255739.tif 000007
【図３】
2010255739.tif 000008
【図４】
2010255739.tif 000009
【図５】
2010255739.tif 000010